Consolidating LC MS/MS Method Conditions for the Analysis of Alcohol Metabolites, Barbiturates, and Drugs of Abuse

Význam tématu

Analýza širokého spektra drog a jejich metabolitů v biochemických matricích je klíčová pro toxikologii, forenzní vyšetřování i farmakovigilanci. Optimalizovaná metoda LC-MS/MS, která kombinuje různé panely (alkoholové metabolity, barbituráty, drogy zneužívání), umožňuje zkrátit dobu analýzy, snížit náklady na chemikálie a usnadnit rutinní screening v laboratořích. Jednotné podmínky pro různé skupiny analyzovaných látek mají potenciál výrazně zvýšit efektivitu a spolehlivost vyšetření.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat tři oddělené metody pro simultánní analýzu:

• alkoholových metabolitů (EtG, EtS) v moči,
• barbiturátů a kyselého metabolitu THC (THCA-A, THC-COOH) v negativním ionizačním režimu,
• 129 drog a jejich metabolitů v pozitivním ionizačním režimu (isobary).

Všechny metody využívají jednotný chromatografický systém a sloupce se stejnou stacionární fází pro zjednodušení laboratorního workflow.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografie a detekce:

• Analytický sloupec: Force Biphenyl 50×3 mm, 2,7 µm s předcolumnou UltraShield 0,2 µm a ochranou guard column EXP Biphenyl.
• Mobilní fáze: voda s 0,1 % kyseliny mravenčí (A) a methanol s 0,1 % kyseliny mravenčí (B).
• Gradient: nastaven pro jednotlivé režimy (pozitivní/negativní, alkoholové metabolity) se změnou poměru A/B během 5–10 min.
• MS/MS detekce: ESI v pozitivním a negativním režimu se MRM přechody pro každý analyzát.
• Vstřikovaná objem vzorku: 1 µl; alkoholové metabolity analyzovány z 1:10 zředěné moči.

Hlavní výsledky a diskuse

Pomocí biphenylové fáze se dosáhlo zlepšené separace izobarických látek (např. sedm komponent s m/z 286) a částečné rozlišení amobarbitalu/pentobarbitalu, dovolující jednoznačnou identifikaci. Odstranění zásaditých interferencí z moči umožnilo eliminovat dodatečné pufry či mobilní fáze. Ukázalo se, že jednotný chromatografický protokol poskytuje:

• vysoké rozlišení izobarických složek v pozitivním režimu,
• účinnou detekci barbiturátů a THC metabolitů v negativním režimu bez doplňujících pufrů,
• stabilní analýzu EtG a EtS s dobrým rozlišením špiček.

Pre-column filtr chránil kolonu před nečistotami, čímž se prodloužila její životnost.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje efektivní řešení pro laboratoře s vysokým počtem vzorků, minimalizuje potřebu kalibrace více podmínek a snižuje spotřebu chemikálií. Umožňuje komplexní screening drog a metabolitů v jediném běhu, což zrychluje dobu odezvy a zjednodušuje validaci ve farmaceutickém, forenzním i klinickém prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření biphenylových fází pro další molekulové třídy, integrace do více dimenzionální chromatografie (2D-LC) a automatizované přípravy vzorků. Další vývoj ESI zdrojů a MRM metodik povede ke zvýšení citlivosti a kapacity multiplexních panelů.

Závěr

Použití jednotného LC-MS/MS protokolu s biphenylovou fází a dedikovanou ochranou kolony umožňuje robustní, rychlou a vysoce selektivní analýzu široké škály drog, barbiturátů a alkoholových metabolitů bez potřeby více mobilních fází či pufrů. Implementace předcolumn filtru přispívá ke stabilitě systému a dlouhodobé reprodukovatelnosti.

Reference

• York J., Steimling J., Flannery C. Consolidating LC-MS/MS Method Conditions for the Analysis of Alcohol Metabolites, Barbiturates, and Drugs of Abuse; Restek Corporation.